科氏力質(zhì)量流量計在脫硝氨區(qū)蒸發(fā)器液氨入口流量計量中的應(yīng)用 ，首先來介紹我們的工況。中石化勝利油田勝利發(fā)電廠脫硝氨區(qū)，與 2012 年 12 月投產(chǎn)，設(shè)計供應(yīng)系統(tǒng)向 2×660MW 機(jī)組 +2×300MW 機(jī)組+2×220MW 機(jī)組的 SCR 反應(yīng)器定量提供氨氣，滿足機(jī)組在滿負(fù)荷（BMCR）時的要求。要求的氨氣參數(shù)如下：*大氨氣流量：2×300 kg/h+2×140 kg/h+2×260.5 kg/h；總計 1401 kg/h 氨氣壓力：0.15～0.3 MPa 氨氣溫度：常溫液氨相對密度(水=1)： 0.602824(25℃)。
本文中我們提到的蒸發(fā)器液氨入口母管流量計是計量進(jìn)入液氨蒸發(fā)器的液氨體積流量，方式是渦街流量計，從以上數(shù)據(jù)得出所以我廠脫硝氨區(qū)設(shè)計*大消耗液氨 2335L/h 即約為 2.34m3/h，因此液氨母管流量計選型為渦街流量計，口徑為 DN32，量程為 3m3/h，從而看出我廠原液氨母管流量計選型按設(shè)計要**合理的。但在實際應(yīng)用中我廠目前投產(chǎn)五臺機(jī)組，而且并不是滿負(fù)荷運行，經(jīng)常有 1～2 臺機(jī)組處于檢修狀態(tài)，所以造成我廠氨區(qū)液氨母管流量經(jīng)常處于 0.4～ 0.8 m3/h 的區(qū)間，由于渦街流量計的原理及特點，基本測不到流量，所以不能及時準(zhǔn)確地計算出液氨消耗量等參數(shù)。
我們先來復(fù)習(xí)一下渦街流量計的原理：渦街流量計也稱之為旋渦流量計或卡門渦街流量計。在管道內(nèi)橫向地設(shè)置圓柱狀阻流元件，流體因附面層的分離作用，產(chǎn)生自激振蕩在下游形成兩排交替的旋渦列。T.馮·卡門在理論上證明：交替排列的旋渦流的間隔 h 與旋渦的間隔 τ之間的比值0<x/y<時,旋渦流才是穩(wěn)定的。卡門旋渦因此得名。旋渦的頻率 f 只決定于流速 v 和圓柱直徑 d 之比而不受溫度、密度和粘度的影響，它們之間的關(guān)系可用斯特勞哈爾數(shù) fd/v 來描述，約為 0.2。通過測量旋渦頻率就可推算出流體速度。旋渦頻率的測量方法有直接測量流體振動和測量檢測體在旋渦推動下的振動兩類?？ㄩT流量計適用于大口徑管和大流量的測量，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。
渦街流量計在我廠氨區(qū)應(yīng)用中存在的缺點為渦街流量計的可測范圍，因為渦街流量計外界振動將會影響到探頭檢測的特點，所以其流量下限不能太低，否則很容易受外部振動的干擾。雖然我廠原液氨母管流量計選型按設(shè)計要**合理的，但在實際應(yīng)用中我們既要照顧到滿負(fù)荷運行，又要兼顧到目前實際工況運行，小流量時流速和管徑難以滿足渦街的要求，需要重新選型液氨母管流量計。
在小流量測量中，有以下幾種形式：差壓式、浮子式、容積式。
（1）差壓式流量計由標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置和差壓式組成的差壓式流量計，在小流量測量中受到三方面的限制。
**個限值是雷諾數(shù)下限的限制。節(jié)流裝置種類不同，其雷諾數(shù)下限也不同，就一般而言，雷諾數(shù)≥104 是可以使用的界限。與此雷諾數(shù)下限相對應(yīng)的平均流速和流量即為小流量的測量下限。雷諾數(shù)太小，流出系數(shù)會隨雷諾數(shù)的變化而產(chǎn)生顯著的變化，以致不確定度增大。
**個限制是管徑的大小。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置適用于 50mm 和 50mm 以上管徑。管徑太小時，節(jié)流裝置直徑相應(yīng)變小，按標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的形狀進(jìn)行相似加工發(fā)生困難。
第三個限制是差壓太小。此差壓同流速的平方成正比，當(dāng)流速低到一定數(shù)值，差壓就變得很小，以致無法分辨。因此，我廠管徑、流速都不能達(dá)到要求，無法采用差壓式流量計。
（2）浮子流量計浮子流量計主要由浮子和錐形管組成。玻璃管浮子流量計中的錐管為玻璃管；金屬管浮子流量計的錐形管用金屬制成，流體溫度可達(dá) 180℃，流體壓力達(dá) 13MPa。小口徑浮子流量計的流量測量范圍已經(jīng)可以做得很小流程在線分析儀器和實驗室分析儀器等普遍使用的微型玻璃浮子流量計，其測量范圍可更小。
浮子流量計屬中低**度儀表，因此，一般只適用于流量監(jiān)視，而不用于核算計量。也不適用于我廠液氨母管流量計量。
（3）容積式流量計容積式小口徑流量計有比較高的準(zhǔn)確度，測量下限也可做得很小，容積式流量計保證**度的流量下限還與流體的黏度有關(guān)，黏度小的流體，從機(jī)構(gòu)的縫隙中泄漏的量相應(yīng)大一些，因此保證**度的下限流量只能定得高一些，反之，則可定得低一些。
我廠液氨流量計量的介質(zhì)是液氨，黏度小，有腐蝕性，液體中含有懸浮顆粒，所以不適宜使用容積式流量計。
目前來看，液氨小流量流量計選型進(jìn)入了死區(qū)。經(jīng)過和專業(yè)技術(shù)人員及各流量廠家人員多次交流，又一種形式的流量計進(jìn)入了我的視野——科氏力流量計。實際上這種流量計我們在一些特殊工藝流程中一直在使用，就是脫硫吸收塔的密度計，也就是科氏力質(zhì)量流量計。
科里奧利質(zhì)量流量計（Coriolis Mass Flowmeter）
簡稱科氏力流量計，是利用流體在振動管中流動時，將產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力的原理測量的。由于它實現(xiàn)了真正意義上的高精度的直接流量測量，具有抗磨損、抗腐蝕、可測量多種介質(zhì)及多個參數(shù)等諸多優(yōu)點，現(xiàn)已在石油化工、制藥、食品及其他工業(yè)過程中廣泛應(yīng)用。
與傳統(tǒng)的流量測量方式相比，該流量計具體優(yōu)點有如下幾個方面：1、直接測量管道內(nèi)流體的質(zhì)量流量測量準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好，可在較大量程比范圍內(nèi)，對流體質(zhì)量流量實現(xiàn)高準(zhǔn)確度直接測量。2、計量的準(zhǔn)確度高該流量計的質(zhì)量流量測量準(zhǔn)確度是 0.2 級；同時，它還能準(zhǔn)確地測出流體介質(zhì)的溫度和密度。3、工作穩(wěn)定可靠流量計管道內(nèi)部無障礙物和活動部件，因而可靠性高、壽命長、維修量??；使用方便、安全。4、適應(yīng)的流體介質(zhì)面寬 除一般粘度的均勻流體外，還可測量高粘度、非牛頓型流體；不僅可以測量單一溶液的流體參數(shù)，還可以測量混合較均勻的多相流；無論介質(zhì)是層流還是紊流，都不影響其測量準(zhǔn)確度。 5 防腐性能好能適用各種常見的腐蝕性流體介質(zhì)。
通過對科氏力流量計的了解，我認(rèn)為科氏力流量計的以上特點能夠滿足我廠脫硝氨區(qū)蒸發(fā)器液氨入口母管流量計量工況的需要，利用我廠脫硝氨區(qū)備用管路改造的機(jī)會安裝了一臺科氏力流量計，經(jīng)過試用和長期使用，對于大動態(tài)流量的測量游刃有余，*了我們對脫硝氨區(qū)蒸發(fā)器液氨入口母管流量計量的需要。
